Description du projet

L’équipe projet neurophysiologie a pour but de développer et d’utiliser les outils neurophysiologiques (Electroencéphalogramme haute résolution, stimulation cérébrale non invasive, analyse du mouvement) nécessaires à la compréhension et à la prise en charge des maladies à expression neurologique. Des aspects plus fondamentaux visant à mieux comprendre le fonctionnement cérébral et à développer des marqueurs pertinents d’un processus physiopathologique sont également développés. L’équipe s’intéresse particulièrement au contrôle moteur et à ses interactions avec une atteinte cognitive que ce soit dans le vieillissement (impact sur les chutes) ou dans les pathologies des noyaux gris centraux (maladie de Parkinson), en post accident vasculaire cérébral, dans les démences, l’épilepsie ou dans les maladies neuro-musculaires. Une dernière approche concerne la médecine décisionnelle. Il s’agit d’exploiter les marqueurs physiologiques mis en évidence dans les études de cohortes pour faciliter leur utilisation en routine clinique. Les travaux se basent sur l’utilisation des approches d’apprentissage machine et de big data pour construire des modèles décisionnels allant au niveau individuel du patient et combinant de manière optimale les différents marqueurs.  

Composition de l'équipe : Nacim Betrouni et Philippe Derambure

Faits marquants

• Développement de nombreuses collaborations ces dernières années

• • au niveau du campus lillois (laboratoire Cristal, François Cabestaing, développement d’interfaces cerveau-machine, Scalab, Cedrick Bonnet, aspects posturographiques ; Ali Amad et Arnaud Leroy, neuromodulation et troubles comportementaux),
  • au niveau régional (ULCO, Hervé Devanne : modulation de l’activité corticale, plasticité et conséquences sur le contrôle moteur)
  • à un niveau national (université de Bordeaux, Pr Dominique Guehl, Pr Fabrice Wendling et Mahmoud Hassan (LTSI UMR Inserm Université de Rennes))
  • à un niveau international (université de Kiel, Christian Schlenstedt, université de Nimègue, Bas Bloem, Claudio Babiloni (Department of Physiology and Pharmacology, Université de Sapienza, Italie)…
• Mise en place au cours des 3 dernières années des méthodes d’analyse de la connectivité fonctionnelle en EEG
• Développement de routines opérationnelles au sein de l’équipe permettant d’accueillir des étudiants peu formés au traitement du signal (analyse de source, potentiels évoqués, analyse temps-fréquence, connectivité)
• Plateau technique permettant une communication des outils (PC de stimulation permettant une administration d’épreuves cognitives, EEG Haute résolution, système d’analyse du mouvement, systèmes de neuromodulation…)

Publications

Allali G, Blumen H, Devanne H, Pirondini E, Delval A, Van De Ville D. Brain imaging of locomotion in neurological conditions. Neurophysiol Clin 2018;48:337–59. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2018.10.004.

Allart E, Delval A, Caux-Dedeystere A, Labreuche J, Viard R, Lopes R, et al. Parietomotor connectivity in the contralesional hemisphere after stroke: A paired-pulse TMS study. Clin Neurophysiol 2017;128:707–15. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2017.02.016.

Allart E, Devanne H, Delval A. Contribution of transcranial magnetic stimulation in assessing parietofrontal connectivity during gesture production in healthy individuals and brain-injured patients. Neurophysiol Clin 2019;49:115–23. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2018.12.005.

Allart E, Viard R, Lopes R, Devanne H, Delval A. Influence of Motor Deficiency and Spatial Neglect on the Contralesional Posterior Parietal Cortex Functional and Structural Connectivity in Stroke Patients. Brain Topogr 2020;33:176–90. https://doi.org/10.1007/s10548-019-00749-1.

Barthel C, van Helvert M, Haan R, Janssen A, Delval A, de Vries N, et al. Visual cueing using laser shoes reduces freezing of gait in Parkinson’’s patients at home. Mov Disord 2018a;33:1664–5. https://doi.org/10.1002/mds.27455.

Barthel C, Nonnekes J, van Helvert M, Haan R, Janssen A, Delval A, et al. The laser shoes: A new ambulatory device to alleviate freezing of gait in Parkinson disease. Neurology 2018b;90:e164–71. https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000004795.

Bayot M, Delval A, Moreau C, Defebvre L, Hansen C, Maetzler W, et al. Initial center of pressure position prior to anticipatory postural adjustments during gait initiation in people with Parkinson’’s disease with freezing of gait. Parkinsonism Relat Disord 2021;84:8–14. https://doi.org/10.1016/j.parkreldis.2021.01.012.

Bayot M, Dujardin K, Dissaux L, Tard C, Defebvre L, Bonnet C, et al. Can dual-task paradigms predict Falls better than single task? - A systematic literature review. Neurophysiol Clin 2020;50:401–40. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2020.10.008.

Bayot M, Dujardin K, Tard C, Defebvre L, Bonnet C, Allart E, et al. The interaction between cognition and motor control: A theoretical framework for dual-task interference effects on posture, gait initiation, gait and turning. Neurophysiol Clin 2018;48:361–75. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2018.10.003.

Besson P, Carrière N, Bandt S, Tommasi M, Leclerc X, Derambure P, et al. Whole-Brain High-Resolution Structural Connectome: Inter-Subject Validation and Application to the Anatomical Segmentation of the Striatum. Brain Topogr 2017;30:291–302. https://doi.org/10.1007/s10548-017-0548-0.

Betrouni N, Delval A, Chaton L, Defebvre L, Duits A, Moonen A, et al. Electroencephalography-based machine learning for cognitive profiling in Parkinson’’s disease: Preliminary results. Mov Disord 2019;34:210–7. https://doi.org/10.1002/mds.27528.

Bocquillon P, Charley-Monaca C, Houdayer E, Marques A, Kwiatkowski A, Derambure P, et al. Reduced afferent-induced facilitation of primary motor cortex excitability in restless legs syndrome. Sleep Med 2017;30:31–5. https://doi.org/10.1016/j.sleep.2016.03.007.

Bonnet C, Delval A, Singh T, Defebvre L. Parkinson’’s disease-related changes in the behavioural synergy between eye movements and postural movements. Eur J Neurosci 2021a;54:5161–72. https://doi.org/10.1111/ejn.15351.

Bonnet C, Delval A, Singh T, Kechabia Y, Defebvre L. New insight into Parkinson’’s disease-related impairment of the automatic control of upright stance. Eur J Neurosci 2020;52:4851–62. https://doi.org/10.1111/ejn.14870.

Bonnet C, Delval A, Szaffarczyk S, Defebvre L. Levodopa has primarily negative influences on postural control in patients with Parkinson’’s disease. Behav Brain Res 2017;331:67–75. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2017.05.033.

Bonnet C, Dubrulle D, Barela J, Defebvre L, Delval A. Optimization of postural control in precise gaze shifts and laser pointing. Hum Mov Sci 2021b;79:102853. https://doi.org/10.1016/j.humov.2021.102853.

Braquet A, Bayot M, Tard C, Defebvre L, Derambure P, Dujardin K, et al. A new paradigm to study the influence of attentional load on cortical activity for motor preparation of step initiation. Exp Brain Res 2020;238:643–56. https://doi.org/10.1007/s00221-020-05739-5.

Caux-Dedeystère A, Allart E, Morel P, Kreisler A, Derambure P, Devanne H. Late cortical disinhibition in focal hand dystonia. Eur J Neurosci 2021;54:4712–20. https://doi.org/10.1111/ejn.15333.

Del Percio C, Derambure P, Noce G, Lizio R, Bartrés-Faz D, Blin O, et al. Sleep deprivation and Modafinil affect cortical sources of resting state electroencephalographic rhythms in healthy young adults. Clin Neurophysiol 2019;130:1488–98. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2019.06.007.

Delval A, Bayot M, Defebvre L, Dujardin K. Cortical Oscillations during Gait: Wouldn’’t Walking be so Automatic? Brain Sci 2020;10. https://doi.org/10.3390/brainsci10020090.

Delval A, Bayot M, Lapoulvereyrie R, Defebvre L, Vermersch P, Tard C. Role of the peripheral nervous system for an appropriate postural preparation during gait initiation in patients with a chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy: A pilot study. Gait Posture 2021a;90:29–35. https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2021.08.001.

Delval A, Betrouni N, Tard C, Devos D, Dujardin K, Defebvre L, et al. Do kinematic gait parameters help to discriminate between fallers and non-fallers with Parkinson’’s disease? Clin Neurophysiol 2021b;132:536–41. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2020.11.027.

Delval A, Braquet A, Dirhoussi N, Bayot M, Derambure P, Defebvre L, et al. Motor Preparation of Step Initiation: Error-related Cortical Oscillations. Neuroscience 2018;393:12–23. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2018.09.046.

Delval A, Defebvre L, Tard C. Freezing during tapping tasks in patients with advanced Parkinson’’s disease and freezing of gait. PLoS One 2017;12:e0181973. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0181973.

Derambure P, Lefaucheur J. Clinical neurophysiology: The quest to understand motor and postural control. Neurophysiol Clin 2019;49:89–90. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2019.03.003.

Hassan M, Chaton L, Benquet P, Delval A, Leroy C, Plomhause L, et al. Functional connectivity disruptions correlate with cognitive phenotypes in Parkinson’’s disease. Neuroimage Clin 2017;14:591–601. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2017.03.002.

Lacan L, Betrouni N, Lamblin M, Chaton L, Delval A, Bourriez J, et al. Quantitative approach to early neonatal EEG visual analysis in hypoxic-ischemic encephalopathy severity: Bridging the gap between eyes and machine. Neurophysiol Clin 2021;51:121–31. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2020.12.003.

Leroy A, Beigné M, Petyt G, Derambure P, Vaiva G, Amad A. Psychogenic non-epileptic seizures treated with guided transcranial direct current stimulation: A case report. Brain Stimul 2019;12:794–6. https://doi.org/10.1016/j.brs.2019.01.019.

Leroy C, Bourriez J, Dujardin K, Molaee-Ardekani B, Babiloni C, Deplanque D, et al. A 15-day course of donepezil modulates spectral EEG dynamics related to target auditory stimuli in young, healthy adult volunteers. Clin Neurophysiol 2019;130:863–75. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2015.11.018.

Niguet J, Tortuyaux R, Garcia B, Jourdain M, Chaton L, Préau S, et al. Neurophysiological findings and their prognostic value in critical COVID-19 patients: An observational study. Clin Neurophysiol 2021;132:1009–17. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2021.02.007.

Viseux F, Delval A, Defebvre L, Simoneau M. Postural instability in Parkinson’’s disease: Review and bottom-up rehabilitative approaches. Neurophysiol Clin 2020;50:479–87. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2020.10.013.